این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی عمران مدرس، جلد ۱۶، شماره ۲، صفحات ۲۲۹-۲۴۱
عنوان فارسی تاثیر مشخصات مایع منفذی و زمان بر کارآیی روش الکتروکینتیک در رفع آلودگی فلزات سنگین از خاک
چکیده فارسی مقاله در پژوهش حاضر تأثیر مشخصات مایع منفذی و اثر زمان بر بازده روش الکتروکینتیک، ارزیابی شد. به این منظور، ابتدا رس کائولینیت با محلولهای حاوی نیترات روی و سرب بطور مجزا آلوده و با گرادیان ولتاژ V/cm 2 در زمانهای 3 الی 48 روز، در مقیاس آزمایشگاهی مورد آزمایش الکتروکینتیک قرار گرفت. از اسید نیتریک نیز به عنوان محلول کاتولیت، با هدف امکان شدتبخشی فرآیند پالایش خاک استفاده شد. نتایج بدست آمده نشان میدهد پاسخ خاک به اصلاح الکتروکینتیک تابعی از مشخصات ماده آلاینده، pH سیستم خاک-الکترولیت و زمان انجام آزمایش است. بر این اساس در شرایط یکسان بخصوص در زمانهای کم، بازده استخراج آلودگی از نمونه حاوی سرب به دلیل تمایل بیشتر این فلز به جذب سطحی و همچنین تشکیل رسوب، تقریباً 70 درصد نمونه آلوده به روی اندازه گیری شد. با توجه به طیفهای اشعه ایکس و تصاویر SEM، تقویت جبهه اسیدی محیط پیرامون کاتد با افزایش غلظت یون H+ درون توده خاک، سبب تغییر ساختار، افزایش تحرکپذیری فلز سنگین و در نهایت تشدید قابلیت رفع آلودگی از خاک میشود. مشخص شد میزان اصلاح خاک به ویژه در قطعات نزدیک به آند ابتدا با گذشت زمان، به شدت بهبود یافته اگرچه افزایش بیشتر زمان خصوصاً در نمونه های با غلظت زیاد فلز روی، تاثیر محدودی بر نتایج دارد. این یافته بیانگر وجود یک زمان بهینه متناسب با نوع و غلظت آلاینده در فرآیند پاکسازی فلزات سنگین از خاک به روش الکتروکینتیک بوده بنحویکه کاهش pH محیط تاثیر بسزایی در کاهش این زمان و افزایش راندمان استخراج دارد.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی The effect of time and pore fluid characteristics on electrokinetic performance in removing heavy metals from soil
چکیده انگلیسی مقاله The electrokinetic (EK) approach is one of the popular choices for the extraction of inorganic contaminants (e.g. heavy metals) from a soil matrix. On the other hand, many factors can affect the performance of EK contaminant remediation. Therefore, in the present study a series of macro and micro level tests including electrokinetic experiments, pH and electrical conductivity (EC), adsorption and desorption, X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscope (SEM) analyses were performed to investigate the effects of time and pore fluid characteristics on the efficiency of EK remediation. For this purpose, the kaolinite clay was separately infected with different solutions containing zinc nitrate and lead nitrate in concentrations of 20 and 40 cmol/kg and then electrokinetic experiments on a laboratory scale were conducted at 2 V/cm voltage gradient in time periods of 3, 6, 12, 24 and 48 days. Nitric acid was also used as a catholyte solution to enhance the soil remediation process. The results obtained show that the soil response to the EK remediation is a function of the contaminant characteristics, the pH of soil-electrolyte system and the time of testing. In EK contaminant remediation from a soil matrix, it is significant to pay particular attention to the effect of the concentration and type of contaminant on the applicability and efficiency of this method. The results reveal that under the same conditions, especially in the low times, extraction efficiency from samples containing lead was measured approximately 70 percent of the samples containing zinc. This is because the lead tends to more adsorbe on the clay surface and has a greater tendency to form precipitate. In addition to the type of contaminants, it was found that the increase in concentration of contaminants in the soil through a series of physical-chemical reactions accelerates clean up capabilities, particularly in the initial time period of the EK experiments. Catholyte conditioning with acidic solution enhanced the removal of heavy metals, which is mainly due to microstructural changes and an increase in the mobility of pollutants. In fact, based on the X-ray diffraction and scanning electron microscope analyses, the microstructural characteristics and the arrangement of the clay particles have an important role in the process of electrokinetic soil remediation. The formation of flocculated structure decreases the retention capacity of the clay particles and also increases the flow path, which enhance the efficiency of pollutant extraction. It was found that the soil remediation, especially in the parts close to the anode, greatly enhanced with increase the time of EK test; however, the further increase in time had a limited impact on results, especially in the samples containing high concentrations of zinc. This indicates that there is an optimum time in the process of cleaning up heavy metals from the soil by EK method, which depends on the type and concentration of contaminant. Moreover, it was seen that the extent of contaminant removal from anode side towards the cathode side is considerable when catholyte conditioning with acidic solution is used. In other words, reducing the pH of soil-electrolyte system has a significant impact in increasing the efficiency of pollutant extraction.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله امیررضا گودرزی |
عضو هیات علمی گروه عمران

متین میرمومن | mirmoamen mirmoamen
دانشگاه آزاد اسلامی واحد همدان
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه آزاد اسلامی همدان (Islamic azad university of hamadan)

نشانی اینترنتی http://mcej.modares.ac.ir/article_14106_f0792bf9b6d425ff31436143c48612ce.pdf
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1242/article-1242-225329.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات